Le varie fasi strutturali che si susseguirono nei secoli sono ben visibili nell'esterna facciata che si presenta con un notevole rosone e una decorazione ad archetti pensili. L'attiguo campanile è stato ricostruito tra il 1391 e il 1395 dall'architetto-canonico di Albenga Serafino Mignano con la collaborazione dei capimastri Oberto e Tommaso Caressia. Considerato il più insigne esempio di epoca tardo gotica, è sviluppato su cinque ordini di bifore e trifore culminante con una cuspide poligonale con pinnacoli ai quattro spigoli. Nella spaziosa cella campanaria è ospitato un interessante concerto di quattro campane in Fa maggiore, realizzato negli anni 1785-1790 dal fonditore Bertoldo di Bagnasco. L'edificio ospita un organo Serassi, realizzato fra il 1838 e il 1840, posto all'interno di una cassa del XVII secolo.

All'interno della cattedrale sono conservate pregiate opere scultoree e pittoriche. Gli affreschi della volta sono opera dei pittori Maurizio e Tommaso Carrega, del XIX secolo e restaurati nel corso del 1999-2000, di Raffaele Resio e di Santo Bertelli. Nella navata destra è presente un'edicola del 1456 con l'affresco ritraente Santa Chiara e due offerenti, la Crocifissione con i santi Antonio abate e Giovanni Evangelista e il vescovo committente del 1528 del pittore detto il Pancalino.

Nell'abside laterale destra, sull'altare barocco, vi è una tavola della fine del XV secolo: la Pentecoste; nell'abside centrale sono raffigurati cicli di affreschi della seconda metà del Quattrocento; sull'altare maggiore il paliotto cinquecentesco ritraente i Santi Verano, Michele Arcangelo e Giovanni Battista.